JP2983810B2 - Constant pressure measuring machine - Google Patents

Constant pressure measuring machine

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JP2983810B2
JP2983810B2 JP5246851A JP24685193A JP2983810B2 JP 2983810 B2 JP2983810 B2 JP 2983810B2 JP 5246851 A JP5246851 A JP 5246851A JP 24685193 A JP24685193 A JP 24685193A JP 2983810 B2 JP2983810 B2 JP 2983810B2
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JP
Japan
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spindle
sleeve
thimble
leaf spring
peripheral
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Inventor
正彦 太刀掛
正道 鈴木
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株式会社ミツトヨ
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、スピンドルの移動量に
より被測定物の長さ、厚み等の寸法を計測する定圧型測
定機に係り、特に、定圧装置の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a constant-pressure measuring machine for measuring the length and thickness of an object to be measured based on the amount of movement of a spindle, and more particularly to an improvement in a constant-pressure device.
【0002】[0002]
【背景技術】従来より、スピンドルの移動量により被測
定物の寸法を計測する測定機としてマイクロメータ等が
知られている。このマイクロメータは、種々のものが開
発さているが、その一般的な構造は、本体フレームに固
定されたインナースリーブに雌ねじが加工され、この雌
ねじにスピンドルの雄ねじを螺合させ、このスピンドル
に一体に固定されたシンブルでスピンドルを回転させ、
この回転量を読み取ることにより被測定物の測定を行う
ものである。測定に際しては、スピンドルの端部で被測
定物を押圧するが、このスピンドルの測定圧が一定でな
いと、測定誤差が生じることになる。そのため、従来よ
り、測定圧を一定に保つため定圧装置を備えた測定機が
ある。この定圧装置の従来例は、スピンドルの端部に取
り付けられたラチェット機構であり、このラチェット機
構は、互いに噛合する一対のラチェット車とこれらのラ
ッチェット車を互いに噛合する方向に付勢する圧縮コイ
ルばねを備え、スピンドルに一定以上の力が作用したと
きにラチェット車同士を空転させる構造である。
2. Description of the Related Art Conventionally, a micrometer or the like has been known as a measuring instrument for measuring a dimension of an object to be measured based on a movement amount of a spindle. Although various types of this micrometer have been developed, the general structure is that an internal thread is machined into an inner sleeve fixed to the main body frame, a male screw of a spindle is screwed into this female screw, and integrated with this spindle. Rotate the spindle with the thimble fixed to
The object to be measured is measured by reading the amount of rotation. At the time of measurement, an object to be measured is pressed by the end of the spindle. If the measurement pressure of the spindle is not constant, a measurement error will occur. Therefore, conventionally, there is a measuring machine provided with a constant pressure device for keeping the measurement pressure constant. A conventional example of the constant pressure device is a ratchet mechanism attached to an end of a spindle. The ratchet mechanism includes a pair of ratchet wheels that mesh with each other and a compression coil spring that biases the ratchet wheels in a direction that meshes with each other. And a structure in which the ratchet wheels spin idle when a certain force or more acts on the spindle.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来の定圧型測定機で
は、定圧装置がスピンドルの端部から突出した状態で取
り付けられているので、その分スペースが必要になり測
定機が大きくなるという問題点がある。また、ラチェッ
ト機構が作用する時のトルクの大きさを変更するには、
圧縮コイルばねのばね力を変えなければならないが、そ
のためには、ばね力の異なる圧縮コイルばねを複数種類
用意しなければならないという問題点がある。しかも、
ばね力の強い圧縮コイルばねを用いても、トルクの大き
さに限界があるという問題点がある。
In the conventional constant-pressure measuring machine, since the constant-pressure device is mounted so as to protrude from the end of the spindle, a space is required correspondingly and the measuring machine becomes large. There is. Also, to change the magnitude of the torque when the ratchet mechanism works,
Although the spring force of the compression coil spring must be changed, there is a problem in that a plurality of types of compression coil springs having different spring forces must be prepared. Moreover,
Even if a compression coil spring having a strong spring force is used, there is a problem that the magnitude of the torque is limited.
【0004】ここに、本発明の目的は、小型化が図れる
とともに定圧装置のトルクを大きくできる定圧型測定機
を提供することにある。
[0004] It is an object of the present invention to provide a constant-pressure measuring instrument that can be reduced in size and can increase the torque of the constant-pressure device.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】そのため、本発明は、測
定装置をシンブルの内周部とアウタースリーブの外周部
との間に組み込み、かつ、従来使用していた圧縮コイル
ばねに比べ、ばね力を調整しやすい板ばねを用いて前記
目的を達成しようとするものである。
Therefore, according to the present invention, a measuring device is incorporated between an inner peripheral portion of a thimble and an outer peripheral portion of an outer sleeve, and has a spring force which is smaller than that of a conventionally used compression coil spring. The purpose is to achieve the above object by using a leaf spring that is easy to adjust.
【0006】具体的には、本発明の定圧型測定機は、本
体フレームと、この本体フレームに対して軸方向移動可
能にされるスピンドルと、このスピンドルの端部に設け
られるとともにスピンドルの半径方向に突出した係合部
材と、この係合部材をスピンドルの軸方向に進退させる
係合部材駆動機構とを有し、前記スピンドルの移動量に
よって被測定物の寸法を計測する定圧型測定機であっ
て、前記係合部材駆動機構は、前記係合部材が挿通され
るスリットがスピンドルの軸方向に延びて形成されると
ともに前記本体フレームに固定されるインナースリーブ
と、このインナースリーブの外周に周方向回転自在に被
嵌されるとともに前記係合部材に係合されるスパイラル
溝が内周部に形成されるアウタースリーブと、このアウ
タースリーブの外周に周方向回転自在に被嵌されるシン
ブルと、このシンブルの内周部とアウタースリーブの外
周部との間に配置される板ばねを含み一定以上の力が作
用したときにシンブルをアウタースリーブに対して空転
させる定圧装置とを備えたことを特徴とする。ここで、
前記シンブルの内周部にラッチェット車を形成し、前記
板ばねの基端部をアウタースリーブの外周部に取り付
け、板ばねの先端部を前記ラッチェット車に当接し、前
記アウタースリーブの外周部に切欠部を形成し、この切
欠部のエッジを、前記シンブルがアウタースリーブに対
し空転して板ばねが折り曲がった際に板ばねの中間部分
が当接する折り曲げ支点とした構造でもよい。
Specifically, a constant-pressure measuring instrument according to the present invention comprises a main body frame, a spindle movable in the axial direction with respect to the main body frame, and a spindle provided at an end of the spindle and radially extending from the spindle. A constant-pressure measuring machine that has an engaging member protruding from the main body and an engaging member drive mechanism that moves the engaging member forward and backward in the axial direction of the spindle, and that measures the dimension of the object to be measured based on the amount of movement of the spindle. The engagement member drive mechanism includes an inner sleeve formed with a slit through which the engagement member is inserted extending in the axial direction of the spindle, and fixed to the main body frame. An outer sleeve in which a spiral groove rotatably fitted and engaged with the engagement member is formed in an inner peripheral portion; and an outer periphery of the outer sleeve. A thimble that is rotatably fitted in the thimble and a leaf spring disposed between the inner peripheral portion of the thimble and the outer peripheral portion of the outer sleeve. And a constant pressure device for idling. here,
A ratchet wheel is formed on the inner peripheral portion of the thimble, the base end of the leaf spring is attached to the outer peripheral portion of the outer sleeve, the distal end of the leaf spring abuts on the ratchet wheel, and a notch is formed on the outer peripheral portion of the outer sleeve. A portion may be formed, and the edge of the notch may be a bending fulcrum where an intermediate portion of the leaf spring abuts when the thimble idles with respect to the outer sleeve and the leaf spring is bent.
【0007】[0007]
【作用】シンブルを回転させると、その回転力が板ばね
を介してアウタースリーブに伝達され、さらに、アウタ
ースリーブのスパイラル溝を介してスピンドルに設けら
れた係合部材に伝達されるが、係合部材はインナースリ
ーブのスリットにより回転規制され、そのスリット長手
方向へのみ移動できる構造であるため、スピンドルは回
転しないで軸方向にのみ移動する。ここで、スピンドル
が被測定物に当接し、この状態でスピンドルが移動し続
けると、アウタースリーブに対してシンブルが回転しよ
うとする。この回転力が一定以上になると、シンブルが
アウタースリーブに対して空転するので、それ以上スピ
ンドルで被測定物を押圧することがない。また、板ばね
は、その幅を適宜調整することによりばね力が簡単に調
整できるので、定圧装置のトルクを大きくするには、幅
の大きな板ばねを用いる。
When the thimble is rotated, the rotational force is transmitted to the outer sleeve via the leaf spring and further transmitted to the engaging member provided on the spindle via the spiral groove of the outer sleeve. The rotation of the member is restricted by the slit of the inner sleeve, and the member can move only in the longitudinal direction of the slit. Therefore, the spindle moves only in the axial direction without rotating. Here, when the spindle abuts on the object to be measured and the spindle continues to move in this state, the thimble tends to rotate with respect to the outer sleeve. When the rotational force exceeds a certain level, the thimble idles with respect to the outer sleeve, so that the object to be measured is not further pressed by the spindle. Further, since the spring force of the leaf spring can be easily adjusted by appropriately adjusting its width, a large width leaf spring is used to increase the torque of the constant pressure device.
【0008】[0008]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図1は本発明の一実施例にかかる定圧型
測定機の正面図であり、図2はその断面図である。これ
らの図において、定圧型測定機1は、内部が密閉構造と
された測定機本体2にスピンドル3が出没可能とされた
防水・防塵構造である。前記測定機本体2は、U型本体
フレーム4と、前記スピンドル3を進退駆動するスピン
ドル駆動機構5と、スピンドル3の移動量を検出する検
出器6と、U型本体フレーム4とスピンドル3との間に
設けられた間隔規制手段7と、U型本体フレーム4の正
面に設けられた蓋部材8と、この蓋部材8の正面に設け
られたデジタル表示器9及び複数の操作スイッチ10と
を備えている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of a constant-pressure measuring device according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view thereof. In these figures, a constant-pressure measuring instrument 1 has a waterproof / dustproof structure in which a spindle 3 can be protruded and retracted from a measuring instrument main body 2 having an enclosed structure. The measuring machine main body 2 includes a U-shaped main body frame 4, a spindle drive mechanism 5 for driving the spindle 3 to move forward and backward, a detector 6 for detecting a moving amount of the spindle 3, and a U-shaped main body frame 4 and the spindle 3. The device includes a spacing regulating means 7 provided between the two, a cover member 8 provided on the front of the U-shaped main body frame 4, a digital display 9 provided on the front of the cover member 8, and a plurality of operation switches 10. ing.
【0009】前記U型本体フレーム4は、その開口一端
部にアンビル11が設けられ、その開口他端部には、一
端面がアンビル11に当接可能とされた前記スピンドル
3が軸方向移動可能に支持されている。図3には前記ス
ピンドル駆動機構5が拡大して示されている。スピンド
ル駆動機構5は、スピンドル3の他端部に取り付けられ
たピン状の係合部材13と、この係合部材13をスピン
ドル3の軸方向に進退させる係合部材駆動機構14とを
含んで構成されている。この係合部材駆動機構14は、
前記係合部材13が挿通されるスリット15Aがスピン
ドル3の軸方向に延びて形成されるとともに前記U型本
体フレーム4に一端が固定されたインナースリーブ15
と、このインナースリーブ15の外周に周方向回転自在
に被嵌されるとともに係合部材13と係合する1条のス
パイラル溝16Aが内周部に形成されたアウタースリー
ブ16と、このアウタースリーブ16の外周面に回転自
在に被嵌されるシンブル17と、このシンブル17とア
ウタースリーブ16との間に配置される2枚の板ばね1
8とから構成され、シンブル17を一方向に回転させる
と、この回転力が板ばね18、アウタースリーブ16の
スパイラル溝16A及び係合部材13を介してスピンド
ル3を前進させ、他方向に回転させると、スピンドル3
を後退させる構造である。前記スパイラル溝16Aは、
比較的大きなピッチ、具体的には、従来のマイクロメー
タのねじピッチより大きなピッチとされている。
An anvil 11 is provided at one end of the opening of the U-shaped main body frame 4, and the spindle 3, one end of which can contact the anvil 11, is axially movable at the other end of the opening. It is supported by. FIG. 3 shows the spindle drive mechanism 5 in an enlarged manner. The spindle drive mechanism 5 includes a pin-shaped engagement member 13 attached to the other end of the spindle 3, and an engagement member drive mechanism 14 that moves the engagement member 13 in the axial direction of the spindle 3. Have been. This engagement member drive mechanism 14
An inner sleeve 15 having a slit 15A through which the engaging member 13 is inserted is formed to extend in the axial direction of the spindle 3 and one end of which is fixed to the U-shaped main body frame 4.
An outer sleeve 16 in which one spiral groove 16 </ b> A is rotatably fitted on the outer circumference of the inner sleeve 15 and engages with the engagement member 13, and is formed in the inner circumference; Thimble 17 rotatably fitted on the outer peripheral surface of the first and second leaf springs 1 disposed between thimble 17 and outer sleeve 16
When the thimble 17 is rotated in one direction, this rotational force advances the spindle 3 through the leaf spring 18, the spiral groove 16A of the outer sleeve 16 and the engaging member 13, and rotates the spindle 3 in the other direction. And spindle 3
Is a structure for retracting. The spiral groove 16A is
The pitch is relatively large, specifically, greater than the thread pitch of a conventional micrometer.
【0010】前記板ばね18の取付構造が図4乃至図6
に示されている。図4及び図5において、前記アウター
スリブ16の外周部には凹部16Dが全周にわたって形
成されており、この凹部16Dには板ばね18の基端部
がねじ24で取り付けられている。前記シンブル17の
内周部には板ばね18の先端部が当接するラチェト車1
7Aが形成されている。このラチェト車17Aと板ばね
18とから定圧装置25が構成され、この定圧装置25
は、前記シンブル17が前記一方向に回転してアウター
スリーブ16との間に一定以上の力が作用したときに板
ばね18が折り曲げられてシンブル18をアウタースリ
ーブ16に対して空転させる構造となっている。前記板
ばね18には、基端部近傍から先端にかけて複数本の切
り込み18Aが形成されている。この切り込み18A
は、板ばね18の切断を容易にするもので、板ばね18
の幅寸法を適宜設定することにより板ばね18のばね
力、ひいては、定圧装置25が作動する力を調整できる
ようになっている。図6において、前記アウタースリー
ブ16の凹部16Dには切欠部16Bが形成され、この
切欠部16Bのエッジ16Cは、前記シンブル17がア
ウタースリーブ16に対し空転して板ばね18が折り曲
がった際の折り曲げ支点とされている。
The mounting structure of the leaf spring 18 is shown in FIGS.
Is shown in 4 and 5, a concave portion 16D is formed in the outer peripheral portion of the outer rib 16 over the entire circumference, and a base end of a leaf spring 18 is attached to the concave portion 16D with a screw 24. A ratchet wheel 1 in which the tip of a leaf spring 18 contacts the inner peripheral portion of the thimble 17
7A are formed. The ratchet wheel 17A and the leaf spring 18 constitute a constant pressure device 25.
When the thimble 17 rotates in the one direction and a predetermined force or more acts between the thimble 17 and the outer sleeve 16, the leaf spring 18 is bent to idle the thimble 18 relative to the outer sleeve 16. ing. A plurality of cuts 18A are formed in the leaf spring 18 from near the base end to the tip. This cut 18A
Is for facilitating the cutting of the leaf spring 18.
The spring force of the leaf spring 18 and, consequently, the force at which the constant pressure device 25 operates can be adjusted by appropriately setting the width dimension of. 6, a notch 16B is formed in a recess 16D of the outer sleeve 16, and an edge 16C of the notch 16B is formed when the thimble 17 idles with respect to the outer sleeve 16 and the leaf spring 18 is bent. It is a bending fulcrum.
【0011】図2に示される通り、前記スピンドル3と
U型本体フレーム4との間及び前記インナースリーブ1
5とアウタースリーブ16との間には、それぞれシール
部材26が設けられている。インナースリーブ15の開
口端部にはエンドキャップ27が螺合され、このエンド
キャップ27には測定機本体2の内外を連通する開口部
27Aが形成されている。前記エンドキャップ27の内
側には前記開口部27Aを閉塞する多孔質部材28が取
り付けられ、この多孔質部材28は、気体の透過を許容
するとともに液体及び固体の透過を許容しない合成樹脂
(商品名ゴアテックス)から形成されている。
As shown in FIG. 2, between the spindle 3 and the U-shaped main body frame 4 and the inner sleeve 1
A seal member 26 is provided between the outer sleeve 16 and the outer sleeve 5. An end cap 27 is screwed into the open end of the inner sleeve 15, and the end cap 27 is formed with an opening 27 </ b> A communicating the inside and outside of the measuring device main body 2. A porous member 28 for closing the opening 27A is attached to the inside of the end cap 27, and the porous member 28 is made of a synthetic resin (trade name) that allows gas permeation and does not permit liquid and solid permeation. Gore-Tex).
【0012】前記検出器6は、U型本体フレーム4の内
部に前記間隔規制手段7を介して設けられた第1検知体
であるインデックススケール29と、前記スピンドル3
にスケール取付部材30を介して設けられた第2検知体
であるメインスケール31とを含んで構成された静電容
量型エンコーダである。前記メインスケール31はスピ
ンドル3の軸方向に沿って一定ピッチで整列配列された
格子電極及びこの格子電極間に配設されたアース電極を
備えた構造である。前記インデックススケール29は、
複数組の送信電極要素からなる送信電極及び受信電極を
備えた構造である。この静電容量型エンコーダの測定原
理は、特公昭64-11883号及びスウェーデン特許出願第77
14010-1 号等に詳述されているように、一般的な構造で
ある。前記検出器6はカウンタ及びCPU等の図示しな
い電装品等を介して図1に示される前記デジタル表示器
9と接続され、このデジタル表示器9では、前記操作ス
イッチ10の操作によりスピンドル3の移動量がデジタ
ル表示されるようになっている。
The detector 6 includes an index scale 29 serving as a first detector provided inside the U-shaped main body frame 4 via the space regulating means 7, and the spindle 3.
And a main scale 31 serving as a second detector provided via a scale mounting member 30. The main scale 31 has a structure including grid electrodes arranged at a constant pitch along the axial direction of the spindle 3 and an earth electrode provided between the grid electrodes. The index scale 29 is
This is a structure including a transmission electrode and a reception electrode composed of a plurality of sets of transmission electrode elements. The measuring principle of this capacitance encoder is described in JP-B-64-11883 and Swedish Patent Application No. 77.
This is a general structure as detailed in 14010-1 and others. The detector 6 is connected to the digital display 9 shown in FIG. 1 via electrical equipment (not shown) such as a counter and a CPU, and the digital display 9 moves the spindle 3 by operating the operation switch 10. The amount is digitally displayed.
【0013】前記間隔規制手段7の構造は図7乃至図9
に詳細に示されている。図7及び図8において、間隔規
制手段7は、前記インデックススケール29が接着され
た第1取付片32と、この第1取付片32がねじ38で
取り付けられた第2取付片33と、この第2取付片33
がねじ34A及びT字型板材35で取り付けられた第3
取付片36とから構成され、この第3取付片36は、ね
じ34BでU型本体フレーム4の取付用突起4Aに取り
付けられている。前記第1取付片32にはインデックス
スケール29と干渉しない位置に3個の突起37が形成
され、これらの突起37は、その先端が前記メインスケ
ール31の電極と干渉しない位置に摺動可能に当接さ
れ、これにより、インデックススケール29とメインス
ケール31がスピンドル軸方向へ相対移動可能にされ、
かつ、所定の隙間を隔てて一定間隔に保持されるように
なっている。また、第1取付片32の中央部には孔部3
2Aが形成され、この孔部32Aを挟んで前記ねじ38
を取り付けるための突部32Bが2個形成されている。
図9において、前記第2取付片33は、両側部33A及
び中央部33Bの間にそれぞれ切り込みが形成された板
ばねである。両側部33Aは剛性を高めるため端部が折
り曲げられている。前記中央部33Bは、その先端部3
3Cと中間部33Dが第1取付片32側に向かって折り
曲げられた形状であり、中間部33Dが前記T字型板材
35で第1取付片32側に押されることにより中央部3
3Bが付勢手段として機能する。この中央部33Bの付
勢中心は、先端部35Cが第1取付片32に当接する位
置であり、この位置は3個の突起37を結んで形成され
る仮想の三角形の重心である(図2参照)。
FIGS. 7 to 9 show the structure of the gap regulating means 7.
In more detail. In FIGS. 7 and 8, the gap regulating means 7 includes a first attachment piece 32 to which the index scale 29 is adhered, a second attachment piece 33 to which the first attachment piece 32 is attached with a screw 38, and a second attachment piece 33. 2 mounting pieces 33
Is attached with a screw 34A and a T-shaped plate 35.
The third mounting piece 36 is mounted on the mounting projection 4A of the U-shaped main frame 4 with a screw 34B. The first mounting piece 32 is formed with three projections 37 at positions not interfering with the index scale 29, and these projections 37 are slidably contacted at positions where the tips do not interfere with the electrodes of the main scale 31. As a result, the index scale 29 and the main scale 31 are relatively movable in the spindle axis direction,
Further, it is held at a constant interval with a predetermined gap. A hole 3 is formed at the center of the first mounting piece 32.
2A are formed, and the screw 38 is inserted through the hole 32A.
Are formed.
In FIG. 9, the second attachment piece 33 is a leaf spring in which a cut is formed between both sides 33A and the center 33B. Both ends 33A are bent at the ends to increase rigidity. The central portion 33B has a tip 3
3C and the middle portion 33D are bent toward the first mounting piece 32, and the middle portion 33D is pushed toward the first mounting piece 32 by the T-shaped plate member 35, so that the central portion 3D is bent.
3B functions as urging means. The biasing center of the central portion 33B is a position where the distal end portion 35C contacts the first mounting piece 32, and this position is the center of gravity of a virtual triangle formed by connecting the three protrusions 37 (FIG. 2). reference).
【0014】前記スケール取付部材30とスピンドル3
との取り付け構造が図10に示されている。図10にお
いて、スピンドル3は段付き円柱状のスピンドル本体3
Aと、このスピンドル本体3Aの小径部に螺合されると
ともに前記係合部材13が取り付けられた端部部材3B
とから構成されている。前記スケール取付部材30には
前記メインスケール31が接着されており、スケール取
付部材30の両端部にはスピンドル本体3Aの小径部が
挿入される孔部30Aが形成されている。前記スケール
取付部材30は、その内部に重量を軽減するための空洞
部30Bが形成され、かつ、その側部にはメインスケー
ル31を接着する際に、スケール取付部材30からはみ
出した余分な接着剤を収納する凹部30Cが形成されて
いる。なお、スピンドル3の進退により発電させるタイ
プの測定機では、スケール取付部材30の側部にラック
を形成するとともに、このラックに噛合するピニオンを
有する発電装置を測定機本体2内に配置する。この発電
装置を備えた測定機の発電原理は、特公平4-31527 号乃
至特公平4-31529 号等に詳述されているように、一般的
な構造である。
The scale mounting member 30 and the spindle 3
10 is shown in FIG. In FIG. 10, a spindle 3 is a stepped cylindrical spindle body 3.
A and an end member 3B screwed to the small diameter portion of the spindle body 3A and having the engaging member 13 attached thereto.
It is composed of The main scale 31 is adhered to the scale mounting member 30. Holes 30A into which the small diameter portions of the spindle main body 3A are inserted are formed at both ends of the scale mounting member 30. The scale mounting member 30 has a hollow portion 30B formed therein to reduce the weight, and extra adhesive protruding from the scale mounting member 30 when the main scale 31 is bonded to a side portion thereof. Is formed. In the measuring device of the type that generates power by moving the spindle 3 forward and backward, a rack is formed on the side of the scale mounting member 30 and a power generating device having a pinion that meshes with the rack is arranged in the measuring device main body 2. The principle of power generation of a measuring instrument equipped with this power generation device has a general structure as described in JP-B-4-31527 to JP-B-4-31529.
【0015】次に、本実施例の作用について説明する。
アンビル11とスピンドル3の一端との間に被測定物を
配置した状態で、スピンドル駆動機構5のシンブル17
を一方向へ回転させる。すると、この回転力は、定圧装
置25、アウタースリーブ16のスパイラル溝16A及
び係合部材13に伝達されるが、係合部材13はインナ
ースリーブ15のスリット15Aにより回転規制され、
そのスリット長手方向へのみ移動できる構造であるた
め、スピンドル3は回転しないで軸方向にのみ前進す
る。このスピンドル3の前進は、スパイラル溝16Aが
比較的に大きなピッチで形成されているので、従来より
高速となる。スピンドル3の前進により測定機本体2の
内部の圧力が減少するが、この圧力の減少分は、測定機
本体2の外部から気体が多孔質部材28を透過して内部
へ送られることにより吸収される。従って、スピンドル
3はスムースに前進する。
Next, the operation of this embodiment will be described.
With the DUT placed between the anvil 11 and one end of the spindle 3, the thimble 17 of the spindle drive mechanism 5 is moved.
Is rotated in one direction. Then, the rotational force is transmitted to the constant pressure device 25, the spiral groove 16A of the outer sleeve 16, and the engaging member 13, but the engaging member 13 is restricted in rotation by the slit 15A of the inner sleeve 15,
Since the structure is such that the spindle 3 can move only in the longitudinal direction of the slit, the spindle 3 advances only in the axial direction without rotating. Since the spiral grooves 16A are formed at a relatively large pitch, the spindle 3 advances at a higher speed than in the prior art. The pressure inside the measuring instrument main body 2 is reduced by the advancement of the spindle 3, and the decrease in the pressure is absorbed by the gas transmitted from the outside of the measuring instrument main body 2 through the porous member 28 to the inside. You. Therefore, the spindle 3 advances smoothly.
【0016】スピンドル3のアンビル11からの移動量
をメインスケール31とインデックススケール29とを
有する検出器6で検出するとともに、デジタル表示器9
で表示する。スピンドル3の一端が被測定物に当接した
ら、そのときの移動量を読み取る。ここで、スピンドル
3が移動するとき、メインスケール31とインデックス
スケール29との位置は間隔規制手段7により一定間隔
に保持される。
The amount of movement of the spindle 3 from the anvil 11 is detected by a detector 6 having a main scale 31 and an index scale 29, and a digital display 9
To display. When one end of the spindle 3 comes into contact with the object to be measured, the movement amount at that time is read. Here, when the spindle 3 moves, the positions of the main scale 31 and the index scale 29 are maintained at a constant interval by the interval regulating means 7.
【0017】スピンドル3の一端が被測定物に当接した
状態で、シンブル17をさらに回転させると、アウター
スリーブ16に対してシンブル17が回転しようとす
る。この回転力が一定以上になると、定圧装置25が作
動してシンブル17が空転する。即ち、定圧装置25の
板ばね18は、シンブル17のラッチェト車17Aによ
りアウタースリーブ16のエッジ16Cを支点として折
り曲げられ、これにより、シンブル18がアウタースリ
ーブ16に対して回転する。
When the thimble 17 is further rotated with one end of the spindle 3 in contact with the object to be measured, the thimble 17 tries to rotate with respect to the outer sleeve 16. When the rotational force exceeds a certain level, the constant pressure device 25 operates and the thimble 17 idles. That is, the leaf spring 18 of the constant pressure device 25 is bent by the ratchet wheel 17A of the thimble 17 around the edge 16C of the outer sleeve 16 as a fulcrum, whereby the thimble 18 rotates with respect to the outer sleeve 16.
【0018】従って、本実施例によれば、前記シンブル
17が回転してアウタースリーブ16との間に一定以上
の力が作用したときに板ばね18が折り曲げられてシン
ブル18をアウタースリーブ16に対して空転させる定
圧装置25をシンブル17とアウタースリーブ16との
間に設けたから、スピンドル3の測定圧を一定に保つこ
とができる。換言すれば、本実施例の定圧装置25はシ
ンブル17とアウタースリーブ16との間に配置したか
ら、スピンドルの端部から突出して取り付けられた従来
例に比べて測定機の小型化が図れるとともに、それ自体
ばね力の弱い板ばね18でも、その幅を大きくすること
により、定圧装置25のトルクを大きくできる。また、
板ばね18は、ばね力が弱いことから、定圧装置25の
組立が容易である。さらに、板ばね18を取り付けるた
めにアウタースリーブ16に凹部16Dを形成したか
ら、板ばね18を配置してもシンブル17の内周径をア
ウタースリーブ16の外周径に近くさせることができ、
この点からも、測定機の小型化が図れる。
Therefore, according to the present embodiment, when the thimble 17 rotates and a predetermined force or more acts between the thimble 17 and the outer sleeve 16, the leaf spring 18 is bent to move the thimble 18 against the outer sleeve 16. Since the constant pressure device 25 for idling is provided between the thimble 17 and the outer sleeve 16, the measurement pressure of the spindle 3 can be kept constant. In other words, since the constant pressure device 25 of the present embodiment is disposed between the thimble 17 and the outer sleeve 16, the size of the measuring device can be reduced as compared with the conventional example in which the constant pressure device 25 is mounted by projecting from the end of the spindle. Even if the leaf spring 18 itself has a weak spring force, the torque of the constant pressure device 25 can be increased by increasing its width. Also,
Since the leaf spring 18 has a weak spring force, assembly of the constant pressure device 25 is easy. Further, since the recess 16D is formed in the outer sleeve 16 for attaching the leaf spring 18, even if the leaf spring 18 is arranged, the inner peripheral diameter of the thimble 17 can be made closer to the outer peripheral diameter of the outer sleeve 16,
From this point, the size of the measuring instrument can be reduced.
【0019】また、本実施例では、前記板ばね18の基
端部をアウタースリーブ16の外周部に取り付け、板ば
ね18の先端部をシンブル17のラッチェット車17A
に当接し、前記アウタースリーブ16の外周部に切欠部
16Bを形成し、この切欠部16Bのエッジ16Cを、
前記シンブル17がアウタースリーブ16に対し空転し
て板ばね18が折り曲がった際に板ばね18の中間部分
が当接する折り曲げ支点としたから、板ばね18の支点
が作用点に近くなり、この点からも、板ばね18のばね
力を強くして定圧装置25のトルクを大きくできる。さ
らに、板ばね18の基端部近傍から先端にかけて複数本
の切り込み18Aを形成したから、板ばね18のの幅寸
法の調整を容易に行える。
In this embodiment, the base end of the leaf spring 18 is attached to the outer periphery of the outer sleeve 16, and the tip end of the leaf spring 18 is connected to the ratchet wheel 17A of the thimble 17.
, A notch 16B is formed in the outer peripheral portion of the outer sleeve 16, and an edge 16C of the notch 16B is
When the thimble 17 idles with respect to the outer sleeve 16 and the leaf spring 18 is bent, an intermediate portion of the leaf spring 18 is used as a bending fulcrum, so that the fulcrum of the leaf spring 18 becomes closer to the action point. Therefore, the torque of the constant pressure device 25 can be increased by increasing the spring force of the leaf spring 18. Further, since the plurality of cuts 18A are formed from the vicinity of the base end of the leaf spring 18 to the distal end, the width dimension of the leaf spring 18 can be easily adjusted.
【0020】さらに、本実施例では、スピンドル駆動機
構5はスパイラル溝16Aが形成されたアウタースリー
ブ16を備えて構成され、このスパイラル溝16Aは比
較的大きなねじピッチとされたので、スピンドル3の高
速操作を行える。しかも、スピンドル5の移動量の検出
をインデックススケール29とメインスケール31との
直線的な相対移動量から求めるとともに間隔規制手段7
によりインデックススケール29とメインスケール31
とを一定間隔に保持したから、従来のマイクロメータに
比べて測定精度を低下させることがない。その上、スピ
ンドル3、U型本体フレーム4及びシンブル17等マイ
クロメータとして操作するための必須構造は従来通り維
持したので、マイクロメータを使い慣れている作業者が
違和感なく使用できる。
Further, in this embodiment, the spindle drive mechanism 5 is provided with the outer sleeve 16 in which the spiral groove 16A is formed, and the spiral groove 16A has a relatively large screw pitch. Can operate. In addition, the detection of the movement amount of the spindle 5 is obtained from the linear relative movement amount between the index scale 29 and the main scale 31, and the distance regulating means 7 is detected.
Index scale 29 and main scale 31
Are maintained at a constant interval, so that the measurement accuracy is not reduced as compared with the conventional micrometer. In addition, since the essential structure for operating the micrometer, such as the spindle 3, the U-shaped main body frame 4, and the thimble 17, is maintained as before, an operator who is accustomed to using the micrometer can use the micrometer without discomfort.
【0021】エンドキャップ27の開口部27Aに気体
の透過を許容するとともに液体及び固体の透過を許容し
ない多孔質部材28を取り付けて測定機本体2の内部圧
力変化に対応できるようにしたから、測定機の密封性を
低下させることなくスピンドル3の操作を軽くできる。
A porous member 28 which permits gas permeation and does not permit liquid and solid permeation is attached to the opening 27A of the end cap 27 so as to be able to cope with changes in the internal pressure of the measuring instrument main body 2. The operation of the spindle 3 can be lightened without lowering the sealing performance of the machine.
【0022】なお、前記実施例では、定圧装置25を板
ばね18とシンブル17の内周部に形成されたラッチェ
ット車17Aとを有する構成としたが、定圧装置の構成
は前記実施例に限定されるものではない。例えば、ラッ
チェット車17Aを省略してシンブル17の円筒内周面
に板ばね18の先端部が当接する構成でもよい。ラッチ
ェット車17Aが形成されたシンブル17とラッチェッ
ト車17Aが形成されないシンブルとを選択して使用す
ることにより、定圧装置のトルクの大きさを変えること
ができる。さらに、前記アウタースリーブ16の外周部
に切欠部16Bを形成し、この切欠部16Bのエッジ1
6Cを、前記シンブル17がアウタースリーブ16に対
し空転して板ばね18が折り曲がった際に板ばね18の
中間部分が当接する折り曲げ支点としたが、このエッジ
16Cは必ずしも設けることを要しない。さらに、板ば
ね18の切り込み18Aやアウタースリーブ16の凹部
16Dは必ずしも設けることを要しない。
In the above-described embodiment, the constant-pressure device 25 includes the leaf spring 18 and the ratchet wheel 17A formed on the inner periphery of the thimble 17. However, the configuration of the constant-pressure device is limited to the above-described embodiment. Not something. For example, a configuration in which the ratchet wheel 17A is omitted and the distal end of the leaf spring 18 abuts on the inner peripheral surface of the cylinder of the thimble 17 may be used. By selecting and using the thimble 17 on which the ratchet wheel 17A is formed and the thimble without the ratchet wheel 17A, the magnitude of the torque of the constant pressure device can be changed. Further, a notch 16B is formed in the outer peripheral portion of the outer sleeve 16, and an edge 1 of the notch 16B is formed.
6C is a bending fulcrum where an intermediate portion of the leaf spring 18 comes into contact when the thimble 17 idles with respect to the outer sleeve 16 and the leaf spring 18 is bent, but the edge 16C is not necessarily required. Further, the notch 18A of the leaf spring 18 and the recess 16D of the outer sleeve 16 do not always need to be provided.
【0023】また、前記実施例では、アウタースリーブ
16に形成されたスパイラル溝16Aは1条であった
が、その数は複数でもよい。スパイラル溝16Aを複数
とし、これと同じ数の係合部材13を等間隔に配置すれ
ば、1本あたりの係合部材13の負荷を減らすことがで
きるとともにスピンドル3の端部3Bにかかるモーメン
トを無くすことができ、測定機の耐久性向上が図れる。
In the above embodiment, the number of spiral grooves 16A formed in the outer sleeve 16 is one, but the number may be plural. If a plurality of spiral grooves 16A are provided and the same number of engaging members 13 are arranged at equal intervals, the load on each engaging member 13 can be reduced and the moment applied to the end 3B of the spindle 3 can be reduced. It can be eliminated, and the durability of the measuring instrument can be improved.
【0024】さらに、前記検出器6を第1検知体である
インデックススケール29と第2検知体であるメインス
ケール31とを備えた静電容量型エンコーダとしたが、
本発明では、光電式エンコーダや磁気式エンコーダをス
ピンドル3の移動量を検知する検出器として利用でき
る。また、本発明の測定機は、係合部材13をスピンド
ル3の軸方向に進退させる係合部材駆動機構14を有
し、前記スピンドル3の移動量によって被測定物の寸法
を計測する構造であれば、スピンドル3の移動量を目盛
で読み取る測定機でもよい。さらに、この測定機はダイ
ヤルゲージでもよい。本発明では間隔規制手段7及び多
孔質部材28を必ずしも設けることを要しない。スピン
ドル3は、必ずしもスピンドル本体3Aと端部部材3B
とに分けて構成することを要しない。
Further, the detector 6 is a capacitance type encoder provided with an index scale 29 as a first detector and a main scale 31 as a second detector.
In the present invention, a photoelectric encoder or a magnetic encoder can be used as a detector for detecting the amount of movement of the spindle 3. Further, the measuring device of the present invention has an engagement member drive mechanism 14 for moving the engagement member 13 in the axial direction of the spindle 3 and measures the dimension of the object to be measured based on the amount of movement of the spindle 3. For example, a measuring device that reads the amount of movement of the spindle 3 on a scale may be used. Further, the measuring device may be a dial gauge. In the present invention, it is not always necessary to provide the interval regulating means 7 and the porous member 28. The spindle 3 is not necessarily composed of the spindle body 3A and the end member 3B.
It does not need to be configured separately.
【0025】[0025]
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、測定装置
をシンブルの内周部とアウタースリーブの外周部との間
に組み込み、かつ、ばね力を調整しやすい板ばねを用い
たから、測定機の小型化が図れるとともに定圧装置のト
ルクを大きくできるという効果がある。さらに、前記板
ばねの基端部をアウタースリーブの外周部に取り付け、
板ばねの先端部をシンブルのラッチェット車に当接し、
前記アウタースリーブの外周部に切欠部を形成し、この
切欠部のエッジを、前記シンブルがアウタースリーブに
対し空転して板ばねが折り曲がった際に板ばねが当接す
る折り曲げ支点としたから、板ばねの支点が作用点に近
くなり、この点からも、板ばねのばね力を強くして定圧
装置のトルクを大きくできる。
As described above, according to the present invention, since the measuring device is incorporated between the inner peripheral portion of the thimble and the outer peripheral portion of the outer sleeve and a leaf spring whose spring force is easily adjusted is used, the measurement is performed. This has the effect of reducing the size of the machine and increasing the torque of the constant pressure device. Furthermore, the base end of the leaf spring is attached to the outer periphery of the outer sleeve,
Contact the tip of the leaf spring with the thimble ratchet wheel,
A notch is formed in the outer peripheral portion of the outer sleeve, and the edge of the notch is used as a bending fulcrum against which the leaf spring abuts when the thimble idles with respect to the outer sleeve and the leaf spring is bent. The fulcrum of the spring becomes closer to the point of action, and from this point the torque of the constant pressure device can be increased by increasing the spring force of the leaf spring.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】図1は本発明の一実施例にかかる定圧型測定機
の正面図である。
FIG. 1 is a front view of a constant pressure measuring instrument according to one embodiment of the present invention.
【図2】図2はその断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the same.
【図3】図3は定圧型測定機の係合部材駆動機構を示す
拡大断面図である。
FIG. 3 is an enlarged sectional view showing an engaging member driving mechanism of the constant pressure measuring machine.
【図4】図4は図2中IV−IV線に沿う矢視断面図であ
る。
FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 2;
【図5】図5は前記係合部材駆動機構の分解斜視図であ
る。
FIG. 5 is an exploded perspective view of the engagement member driving mechanism.
【図6】図6は前記係合部材駆動機構のシンブルとアウ
タースリブとの取付状態を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a mounting state of a thimble and an outer rib of the engagement member driving mechanism.
【図7】図7は図2中VII −VII 線に沿う矢視断面図で
ある。
FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG. 2;
【図8】図8は定圧型測定機の間隔規制手段を取り付け
る状態を示す分解斜視図である。
FIG. 8 is an exploded perspective view showing a state in which a spacing regulating means of the constant-pressure measuring machine is attached.
【図9】図9は前記間隔規制手段の分解斜視図である。FIG. 9 is an exploded perspective view of the gap regulating means.
【図10】図10は定圧型測定機のスピンドルの分解斜
視図である。
FIG. 10 is an exploded perspective view of a spindle of the constant-pressure measuring machine.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
1 定圧型測定機 3 スピンドル 4 本体フレーム 13 係合部材 14 係合部材駆動機構 15 インナースリーブ 15A スリット 16 アウタースリーブ 16A スパイラル溝 16B 切欠部 16C エッジ 17 シンブル 17A ラッチェット車 18 板ばね DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Constant-pressure measuring machine 3 Spindle 4 Main body frame 13 Engaging member 14 Engaging member drive mechanism 15 Inner sleeve 15A Slit 16 Outer sleeve 16A Spiral groove 16B Notch 16C Edge 17 Thimble 17A Ratchet wheel 18 Plate spring
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01B 21/00 - 21/32 G01B 3/00 - 3/56 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G01B 21/00-21/32 G01B 3/00-3/56

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】(57) [Claims]
  1. 【請求項1】本体フレームと、この本体フレームに対し
    て軸方向移動可能とされるスピンドルと、このスピンド
    ルの端部に設けられるとともにスピンドルの半径方向に
    突出した係合部材と、この係合部材をスピンドルの軸方
    向に進退させる係合部材駆動機構とを有し、前記スピン
    ドルの移動量によって被測定物の寸法を計測する定圧型
    測定機であって、 前記係合部材駆動機構は、前記係合部材が挿通されるス
    リットがスピンドルの軸方向に延びて形成されるととも
    に前記本体フレームに固定されるインナースリーブと、
    このインナースリーブの外周に周方向回転自在に被嵌さ
    れるとともに前記係合部材に係合されるスパイラル溝が
    内周部に形成されるアウタースリーブと、このアウター
    スリーブの外周に周方向回転自在に被嵌されるシンブル
    と、このシンブルの内周部とアウタースリーブの外周部
    との間に配置される板ばねを含み一定以上の力が作用し
    たときにシンブルをアウタースリーブに対して空転させ
    る定圧装置とを備えたことを特徴とする定圧型測定機。
    1. A main body frame, a spindle movable axially with respect to the main body frame, an engaging member provided at an end of the spindle and protruding in a radial direction of the spindle, and an engaging member An engagement member driving mechanism for moving the spindle in the axial direction of the spindle, wherein the engagement member driving mechanism is configured to measure a dimension of an object to be measured by an amount of movement of the spindle. An inner sleeve formed with a slit through which the joining member is inserted extending in the axial direction of the spindle and fixed to the main body frame,
    An outer sleeve having a spiral groove formed on an inner peripheral portion thereof, the outer groove being rotatably fitted on the outer periphery of the inner sleeve and being engaged with the engaging member, and being rotatable circumferentially on the outer periphery of the outer sleeve; A constant-pressure device that includes a thimble to be fitted and a leaf spring disposed between an inner peripheral portion of the thimble and an outer peripheral portion of the outer sleeve and that causes the thimble to idle with respect to the outer sleeve when a predetermined force or more is applied. A constant-pressure measuring machine comprising:
  2. 【請求項2】請求項1記載の定圧型測定機において、前
    記シンブルの内周部にはラッチェット車が形成され、前
    記板ばねは、その基端部がアウタースリーブの外周部に
    取り付けられ、かつ、その先端部が前記ラッチェット車
    に当接され、前記アウタースリーブの外周部には切欠部
    が形成され、この切欠部のエッジは、前記シンブルがア
    ウタースリーブに対し空転して板ばねが折り曲がった際
    に板ばねの中間部分が当接する折り曲げ支点であること
    を特徴とする定圧型測定機。
    2. A constant-pressure measuring instrument according to claim 1, wherein a ratchet wheel is formed on an inner peripheral portion of said thimble, and a base end of said leaf spring is attached to an outer peripheral portion of an outer sleeve, and , The tip of which is in contact with the ratchet wheel, a notch is formed in the outer peripheral portion of the outer sleeve, and the edge of this notch is such that the thimble idles with respect to the outer sleeve and the leaf spring is bent. A constant pressure type measuring machine characterized in that an intermediate portion of the leaf spring is a bending fulcrum to be contacted.
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